Теория и практика построения баз данных (1088289), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Этими аспектами являются распределенные и объектно-ориентированные базы данных. Мы обсудим пх более подробно в главах 17 и !8 соответственно. Организационные базы данных решают проблемы, характерные для систем обработки файлов, и обеспечивают более целостную обработку данных организации. Персональные и коллективные базы данных переносят технологию баз данных еще ближе к пользователям, так как управляются локально. Распределенные базы даппыл (сйаспЬпсед дасаЬазез) сочетают в себе эти два типа, позволяя объединять между собой персональные, коллекгивные и организационные базы данных в целостные, но распределенные системы. Как таковые, оии теоретически обеспечивают более гибкие варианты доступа к данным и их обработки, но в то же время ставят проблемы, многие из которых не решены до сих пор.
Сущность распределенных баз данных заключается в том, что все данные организации распылены между многими компьютерами — микрокомпьютерами, серверамн локальных сетей и большими ЭВМ, которые взаимодействуют между собой в процессе обработки базы данных. Цель этих систем в том, чтобы у каждого пользователя возникало ощущение, что он — единственный пользователь данкых оргакизации, и чтобы при этом обеспечивались такие же согласованность, точность и быстродействие, какие были бы, если бы этой распределенной базой данных больше никто не пользовался.
Среди наиболее актуальных проблем распределенных баз данных можно упомянуть проблемы безопасности и контроля. Обеспечить доступ к базе данных для столь большого количества пользователей (а конкурирующих пользователей могут быть сотни) и проконтролировать, какие действия онн выполняют с распределенной базой данных, — зто непростые задачи.
Координация и синхронизация обработки могут вызывать затруднения. Если одна группа пользователей загружает и обновляет часть базы данных, а затем передает модифицированные данные обратно на большую ЭВМ, то как может система в это же время предотвратить попытку дрчгого пользователя использовать стару1о версию данных, находящуюся в настоящий момент на большой ЭВМ? Представьте себе, что в этот процесс вовлечено огромное количество файлов, сотни пользователей и множество различного компьютерного оборудования. Если переход от организационных баз данных к персональным и затем к коллективным происходил достаточно легко, то трудности, стоящие перед проектировщиками и разработчиками распределенных СУБД, монументальны.
По правде говоря, даже при том, что работа над распределенными системами баз данных ведется вот уже более 25 лет, значительные проблемы все еще остаются. Корпорация М1сгозо(с разработала архитектуру распределенной обработки данных и набор поддерживающих ее продуктов под названием М1сгозо(с Тгапзасйоп Бегзгег (МТБ) и сейчас занимается ее построением. Хотя МТ8 является многообещаюц1им проектом и среди всех компаний именно у М)сгозосс имеются ресурсы для разработки и продвижения на рынок подобной системы, до сих пор остается неясным, действительно ли распределенные базы данных смогут удовлетворить каждодневные потребности организаций в сфере обработки данных.
Более подробную информацию по этой теме вы найдете в главе 15, в той ее части, где идет обсуждение ОЬЕ ПВ, Объектно-ориентированные СУБД В конце 1980-х годов началось использование нового стиля программирования под названием абьектпа-ориентированное ирагральиправапие (оЬ)есс-опепсес! ргойгашпйп8), или ООП (ООР), который, как будет объяснено в главе 18, имел существенно иную ориентацию, чем традиционное программирование.
Гели говорить вкратце, то структуры данкых, которые обрабатыва|отся в ООП, явлюотся значительно более сложными, чем те структуры, с которыми приходится иметь пело в традиционных языках программирования, Кроме того, сложно обеспечить хранение этих структур с помощью существующих коммерчесю~х СУБД. Как с тедствие возникает новая категория СУЬД вЂ” абьектна-ориентированные СУБД (оЬ)есс опепсед ПВМБ), предназначенные для хранения и обработки структур данных ООП.
По множеству прп ши ООП еще не получило широкого применения в деловых информационных системах. Во-первых, оно является сложным в использовании, а разработка приложений ООП стоит очень дорого. Во-вторых, у большинства организаций миллионы или миллиарды байтов данных организованы в реляционные базы данных, и они не желают брать на себя риск и расходы, связанные с преобразованием этих баз данных в формат объектно-ориентированных СУБД. Наконец, большинство объектно-ориентированных СУБД были разработаны для поддержки инженерных приложений, и оии просто не обладают возможностями и функциямп, подходящими или быстро адаптируемыми для нужд деловых приложений. Следовательно, в обозримом будущем объектно-ориентированные СУБД, скорее всего, не будут широко использоваться в приложениях коммерческих информационных систем.
Мы обсудим ООП, объектно-ориентированные базы данных и принадлежащий Огас1е Согрогацоп гибрид под названием абьехтпо-реляциаплсяе базы дагтых (оЬ)есс-ге1асюпа! дасаЪазез) в главе 18, но в основном этот рассказ будет посвящен реляционной модели, поскольку ока связана с технологиями, которые вы наверняка будете использовать в течение первых пяти лет вашей карьеры.
Резюме Базы данных — один из наиболее важных курсов, связанных с информационными системами. 11авыки и знания, приобретаемые в ходе изучения этого курса, пользуются большим спросом не только для традиционных приложений, но также для приложений, использу|оших интернет-технологию в открытых и закрытых сетях. 48 Глава 1. Введение в базы данных Вопросы группы ! 48 Технология баз данных используется во множестве приложений. Некоторые нз них предназначены для единственного пользователя с единственным компьютером, другие использу1отся рабочими группами в количестве 20 — 30 человек через локальную сеть, третьи служат сотням пользователей и содержат триллионы байтов данных. В последнее время технология баз данных применяется в сочетании с интернет-технологией для поддержки мультимедийных приложений в открытых и закрытых сетях.
Компонентами приложения базы данных являются сама база данных, система управления базой данных (СУБД) и прикладные программы. Иногда прикладные программы действуют полностью независимо от СУБД, а иногда значительная часть функциональности приложения обеспечивается за счет возможностей и функций СУБД. Системы обработки файлов хранят данные в отдельных файлах, каждый из которых содержит свой тип данных. Эти системы имеют несколько ограничений. Данные, хранимые в отдельных файлах, трудно комбинировать, поскольку онн зачастую дублируются в разных файлах, что приводит к нарушениям целостности данных.
Прикладные программы зависят от форматов файлов, что вызывает проблемы при обслуживании: когда форматы меняются, файлы становятся несовместимыми, и требуется их преобразовывать. Трудно также представить данные в удобном для пользователя виде Системы обработки баз данных были разработаны для того, чтобы преодолеть эти ограничения. В базе данных СУБД служит интерфейсом между прикладнымп программами и базой данных. Данные интегрированы, и они не дублнрувтся столь часто. Изменение физических форматов файлов затрагивает только СУБД. Бслп элементы данных изменяются, добавляются пли удаляются, лишь немногие из прикладных программ требувт модификации. Технология баз данных упрощает представление данных в удобном для пользователя виде.
База дакиых — это самодокумектированное собрание интегрированных записей. Она является самодокументированной, так как содержит описание самой себя в словаре данных. Словарь данных известен также как каталог данных, илп метаданные. База данных является собранием интегрпровакных записей, поскольку связи между записями также хранятся в базе данных. Такая организация позволяет СУБД конструировать даже весьма сложные объекты, комбинируя данкые ка основании хранимых связей. Связи часто хранятся как избыточные данкые. Таким образом, три составлявшие базы данных — это данные приложений, словарь данных и избыточные данные.